一種基于雙重氮雜環(huán)(bis-diazirine)的新型聚合物交聯(lián)劑
聚合物交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)具有眾多的性能。有鑒于此,發(fā)展的聚合物交聯(lián)策略,引起了合成化學(xué)家廣泛的研究興趣。目前廣泛采用的交聯(lián)手段,是將含交聯(lián)基元的單體與其他單體進(jìn)行共聚合。而對于不含交聯(lián)點的脂肪族聚合物(如聚乙烯、聚丙烯等),盡管可通過高能γ射線輻射,產(chǎn)生自由基進(jìn)行交聯(lián),但該方法的普適性和可控性具有明顯的缺陷。因此,對于該類低官能度高分子的可控交聯(lián),仍是該領(lǐng)域所面臨的一個重大挑戰(zhàn)。
一種基于雙重氮雜環(huán)(bis-diazirine)的新型聚合物交聯(lián)劑(見圖1)。它能在溫和可控(100 °C加熱或350 nm紫外光照)的條件下分解,形成兩個游離卡賓,通過雙重碳?xì)滏I的活化而產(chǎn)生交聯(lián)。該策略突破了低官能度脂肪族聚合物難以交聯(lián)的局限,可應(yīng)用于低表面能材料的黏合等領(lǐng)域。
**對交聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了精心篩選,獲得了性能的雙重氮雜環(huán)交聯(lián)劑3(見圖1)。通過凝膠滲透色譜等手段進(jìn)行表征,證明該交聯(lián)劑能使不同類型的聚合物(如液態(tài)石蠟、聚二甲基硅氧烷、高密度聚乙烯、聚乙烯醇等)產(chǎn)生交聯(lián)。需要強調(diào)的是:即使對于傳統(tǒng)方法難以實現(xiàn)交聯(lián)的線型聚丙烯,該方法也可實現(xiàn)交聯(lián)。
在此基礎(chǔ)之上,我們進(jìn)一步探索了交聯(lián)劑3作為高密度聚乙烯(HDPE)黏合劑的應(yīng)用潛力(見圖2)。眾所周知,HDPE材料具有**的表面能,即使采用商業(yè)化的膠,也很難實現(xiàn)HDPE之間的黏合。與之相比,交聯(lián)劑3在對HDPE粘結(jié)力的測試中,表現(xiàn)出的黏合性能,其內(nèi)在機制源于交聯(lián)劑與HDPE表面發(fā)生了不可逆的共價結(jié)合。